不同橡膠樹品種耐寒性指標比較及綜合評價

原慧芳， 謝 江， 周會平， 陳國云， 田耀華

(云南省熱帶作物科學研究所， 云南 景洪 666100)

橡膠樹〔Heveabrasiliensis(Willd. ex A. Juss.)Müll. Arg.〕隸屬于大戟科(Euphobiaceae)橡膠樹屬(HeveaAubl.)，為高大喬木，原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域(北緯5°至南緯15°、西經(jīng)48°至78°)，主要產(chǎn)自巴西、秘魯、哥倫比亞、委內(nèi)瑞拉和圭亞那等國[1]，目前已經(jīng)在中國北緯17°以北地區(qū)成功栽培。

寒害是制約中國橡膠樹種植業(yè)的主要瓶頸[2-6]。受季風氣候影響，中國橡膠樹種植區(qū)在冬季和春季常遭遇夜間低溫寒害，致使橡膠樹出現(xiàn)霜凍、非正常落葉、枝條枯死、爆皮流膠，甚至整株死亡等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致橡膠樹生育期滯后，橡膠產(chǎn)量下降[7-8]，因此，掌握橡膠樹各品種的耐寒性對于因地制宜種植橡膠樹及減少橡膠樹寒害具有重要意義。

西雙版納是中國橡膠樹的主要種植區(qū)之一。作者在人工模擬的晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下，對寒害脅迫1、2和3 d以及恢復(fù)培養(yǎng)1、2和3 d及2個月后橡膠樹品種‘RRIM600’、‘云研73-46’(‘Yunyan 73-46’)、‘PR107’和‘93-114’葉片的光合氣體交換參數(shù)和部分生理生化指標進行了比較，據(jù)此對各指標進行了主成分分析，并對各品種的耐寒性進行了綜合評價，以期系統(tǒng)比較晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下橡膠樹各品種的耐寒性及其經(jīng)寒害脅迫后的恢復(fù)能力，從而為橡膠樹實際生產(chǎn)中合理規(guī)劃種植品種及加速耐寒品種選育等提供基礎(chǔ)資料。

1 研究地概況和研究方法

1.1 研究地概況

研究地位于西雙版納州云南省熱帶作物科學研究所試驗基地(北緯22°00′49″、東經(jīng)100°45′51″)，海拔約570 m，屬于北熱帶西南季風氣候，有明顯的干季(11月至翌年4月)和雨季(5月至10月)，年均溫21.5 ℃，年均空氣相對濕度85%，≥10 ℃年積溫8 100.4 ℃，年均蒸發(fā)量1 310.6 mm，年均降水量1 161.8 mm[9]。

1.2 研究材料

于2012年7月，選擇橡膠樹品種‘RRIM600’、‘云研73-46’、‘PR107’和‘93-114’大小相近的嫁接苗(2011年7月無性系嫁接)，移栽到高50 cm、直徑40 cm的土陶盆內(nèi)，每盆1株。栽培基質(zhì)為磚紅壤和有機肥的混合基質(zhì)，每盆含18 kg磚紅壤和500 g有機肥，并施入50 g復(fù)混肥。磚紅壤中有機質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量分別為16.57、1.06、0.31和8.90 g·kg-1，速效氮、速效磷和速效鉀含量分別為78.00、14.12和113.00 mg·kg-1，pH 4.26；有機肥的總養(yǎng)分含量大于等于7%，有機質(zhì)含量大于等于40%；復(fù)混肥的總養(yǎng)分含量為37%，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)∶m(MgO)=15∶10∶12∶2。

1.3 研究方法

1.3.1 寒害處理及恢復(fù)培養(yǎng)方法 每個品種選取生長基本一致的樣株20株，平均分成2組，每組10株，分別為晴冷型寒害處理組和陰冷型寒害處理組。采取完全隨機區(qū)組設(shè)計，于2013年1月4日開始寒害處理，其中，晴冷型寒害處理條件為晝溫約25 ℃、夜溫6 ℃，全自然光；陰冷型寒害處理條件為晝溫約25 ℃、夜溫6 ℃，遮光率50%，每個處理組的樣株均寒害處理3 d。寒害處理期間，每日19：00將各處理組樣株均移到6 ℃黑暗冷庫中，翌日7：00將晴冷型寒害處理組樣株移到全自然光環(huán)境中，將陰冷型寒害處理組樣株移到覆1層遮陽網(wǎng)的全自然光環(huán)境(遮光率50%)中。寒害處理結(jié)束后正常培養(yǎng)(即恢復(fù)培養(yǎng))2個月，整個實驗期間采取統(tǒng)一水肥管理。

1.3.2 光合氣體交換參數(shù)測定 利用LI-6400 XT光合作用測定系統(tǒng)(美國LI-COR公司)在寒害脅迫0(寒害脅迫前)、1、2和3 d以及恢復(fù)培養(yǎng)1、2和3 d及2個月的8：30至11：30，在每株樣株上選取第2或第3蓬向陽面生長良好的葉片3枚，標記并測定葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)，每枚葉片重復(fù)檢測3次。測定時，葉室溫度25 ℃，空氣相對濕度65%～70%，空氣流速500 μmol·s-1，CO2濃度400 μmol·mol-1，光合有效輻射1 500 μmol·m-2·s-1。

1.3.3 生理生化指標測定 每個處理組隨機選取樣株3株，收集每株標記的3枚葉片及同方向生長良好的葉片，單株葉片混勻。用蒸餾水洗凈葉片并吸干表面水分，置于-80 ℃冰箱中保存、備用。采用硫代巴比妥酸法[10]280測定丙二醛含量；采用磺基水楊酸法[11]258-259測定脯氨酸含量；采用蒽酮比色法[11]127-129測定可溶性糖和蔗糖含量；采用考馬斯亮藍染色法[10]190-192測定可溶性蛋白質(zhì)含量；參照陳建勛等[12]的方法，使用上海雷磁DDS-6700電導(dǎo)率儀(上海儀電科學儀器股份有限公司)測定質(zhì)膜相對透性。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，采用方差分析(ANOVA)法進行顯著性檢驗，并采用Duncan’s新復(fù)極差法進行多重比較(P<0.05)。基于各指標檢測結(jié)果進行主成分分析，在此基礎(chǔ)上對晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下橡膠樹各品種的耐寒性進行綜合評價[13-14]。

2 結(jié)果和分析

2.1 橡膠樹各品種葉片光合氣體交換參數(shù)的比較

寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹各品種葉片光合氣體交換參數(shù)的比較見表1。由表1可見：在寒害脅迫期間，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)和氣孔導(dǎo)度(Gs)的變化趨勢基本一致，隨脅迫時間延長，Pn和Tr值總體上呈持續(xù)下降的趨勢，而Gs值則總體上呈先下降后平穩(wěn)的趨勢；晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種胞間CO2濃度(Ci)的變化趨勢明顯不同，但基本上高于寒害脅迫前(寒害脅迫0 d)水平。寒害脅迫3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的Pn、Tr和Gs值基本上顯著(P<0.05)低于寒害脅迫前水平；而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Ci值基本上不顯著高于寒害脅迫前水平，品種‘PR107’和‘93-114’的Ci值顯著高于寒害脅迫前水平。

時間2)Time2)凈光合速率/(μmol·m-2·s-1) Net photosynthetic rate蒸騰速率/(mmol·m-2·s-1) Transpiration rateRRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114RRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114晴冷型寒害處理組 Sunny chilling injury treatment groupC05.87±1.16aA5.68±0.66aA5.23±0.70aA5.34±0.63aA1.71±0.42aA1.28±0.13aA1.39±0.21aA2.14±0.40aAC11.22±0.37aB1.30±0.54aBC0.79±0.38aCD1.57±0.24aCD0.33±0.07aB0.41±0.10aCD0.39±0.04aBC0.42±0.03aCDC21.39±0.33aB0.67±0.19abC0.60±0.27bCD1.00±0.06abDE0.34±0.04aB0.29±0.04aD0.38±0.05aBC0.41±0.03aCDC30.86±0.30aB0.57±0.12abC0.24±0.09bD0.39±0.11abE0.44±0.06aB0.44±0.03aCD0.27±0.04bC0.27±0.03bDR12.15±0.27aB1.82±0.46aBC1.59±0.25aBCD2.37±0.45aC0.59±0.04aB0.60±0.07aBC0.51±0.08aBC0.63±0.08aCDR21.27±0.37cB2.02±0.26bcB2.82±0.45bB4.01±0.31aB0.49±0.07bB0.73±0.08abB0.72±0.11abB0.98±0.12aBCR32.21±0.45aB2.24±0.32aB1.96±0.21aBC2.43±0.29aC0.63±0.10aB0.75±0.07aB0.65±0.06aB0.92±0.15aBCR5.97±0.17aA4.84±0.10aA4.68±1.30aA4.56±0.62aAB1.90±0.33aA1.32±0.13aA1.11±0.24aA1.37±0.20aB陰冷型寒害處理組 Cloudy chilling injury treatment groupC06.41±0.54aA5.59±0.51abA4.21±0.73bA5.07±1.18abA1.52±0.27aA1.71±0.32aA1.28±0.15aA1.44±0.29aAC10.72±0.29aC1.06±0.30aCDE0.66±0.18aD1.12±0.35aBC0.25±0.04bC0.40±0.06aC0.33±0.04abB0.42±0.04aBC20.39±0.08aC0.54±0.14aE0.66±0.19aD0.81±0.21aBC0.23±0.03bC0.28±0.02bC0.32±0.03abB0.41±0.04aBC31.30±0.12aC0.66±0.28bDE0.12±0.02bD0.36±0.18bC0.41±0.02aBC0.38±0.05aC0.23±0.01bB0.37±0.05aBR12.70±0.31aB1.89±0.33abBCD1.19±0.29bCD1.56±0.31bBC0.59±0.04aB0.60±0.08aBC0.39±0.04bB0.48±0.06abBR22.45±0.47aB2.25±0.56aBC2.33±0.45aBC2.23±0.49aB0.67±0.08aB0.81±0.19aBC0.54±0.06aB0.67±0.09aBR32.65±0.28aB2.83±0.47aB2.53±0.32aB2.47±0.41aB0.69±0.06abB1.01±0.20aB0.55±0.05bB0.68±0.09abBR6.82±0.95aA5.71±0.46aA4.68±0.65aA6.07±0.82aA1.57±0.30aA1.72±0.22aA1.57±0.63aA1.48±0.24aA時間2)Time2)氣孔導(dǎo)度/(μmol·m-2·s-1) Stomatal conductance胞間CO2濃度/(μmol·mol-1) Intercellular CO2 concentrationRRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114RRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114晴冷型寒害處理組 Sunny chilling injury treatment groupC082.85±26.08aB115.45±25.69aA60.43±9.99aB95.97±20.73aA221.49±22.45bC 273.61±14.71aABC206.76±7.94bD 251.32±10.60abBCC116.54±2.58aC23.72±7.47aB17.63±2.44aC19.82±1.68aCD242.48±22.26aBC273.51±18.42aABC290.95±27.05aB224.90±11.95aCC219.48±2.71aC18.14±2.24aB17.42±2.44aC18.74±1.61aCD255.52±13.12abABC293.04±22.11aAB290.95±27.05aB224.90±11.95bCC319.01±2.56aC17.84±1.85aB12.93±1.84aC12.86±1.07aD287.05±17.59bAB300.43±10.35bA354.35±6.37aA309.78±12.18bAR125.91±2.01aC28.81±4.15aB23.84±3.51aC29.85±4.88BCD221.01±9.39bC260.51±15.40aABC248.96±5.62abBCD230.49±8.29abCR221.12±2.31cC31.02±2.41bcB37.79±6.93bC53.70±5.92aB263.38±20.57aABC247.52±8.32aBC235.06±56.15aCD233.41±5.30aCR327.58±4.79aC30.94±2.86aB36.35±5.89aC47.03±9.27aBC249.21±24.24aABC239.11±5.92aC234.65±8.17aCD227.30±6.38aCR171.78±34.18aA109.04±10.58aA90.85±26.47aA110.10±18.70aA307.73±8.81aA300.56±9.64abA281.59±1.42bcBC274.22±4.40cB陰冷型寒害處理組 Cloudy chilling injury treatment groupC0102.51±28.82aA103.68±32.30aA44.01±6.67aB61.68±12.67aB234.82±18.39abBC253.00±18.25aBCD201.03±9.79bD 222.84±10.06abBC110.89±1.82aB17.21±2.44aB13.67±1.45aB17.81±1.90aC264.78±28.41aAB257.49±21.45aBCD286.94±14.56aB266.71±27.09aABC212.42±1.59aB14.32±1.07aB13.73±1.86aB17.92±1.98aC299.71±13.65aA307.91±15.77aA286.94±14.56aB270.62±26.99aABC316.43±1.86aB14.84±1.92aB10.28±1.62bB16.89±2.56aC228.47±12.36cBC291.62±17.81bABC360.43±10.04aA326.67±22.17abAR126.32±1.61aB26.50±3.99aB16.90±1.62bB24.20±2.48aC191.80±13.18bC239.95±12.66aD249.08±16.23aBC239.42±17.90aBR227.18±3.31aB34.62±8.73aB26.56±3.16aB32.79±4.67aC208.37±11.17bC245.73±2.85abCD221.45±14.57abCD264.37±23.16aABR327.81±4.46aB43.90±9.89aB26.56±4.56aB32.83±5.13aC200.63±4.34bC243.30±5.88abCD220.45±14.15abCD260.12±22.65aABR128.42±33.10aA140.50±20.74aB143.57±64.61aA116.28±22.30aA277.96±9.74aAB295.00±9.51aAB289.60±11.76aB275.24±4.89aAB

1)同行中不同小寫字母表示同一指標在不同品種間差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same row indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different cultivars； 同列中不同大寫字母表示同一指標在不同時間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same column indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different times.

2)C0： 寒害脅迫0 d Chilling stress for 0 d； C1： 寒害脅迫1 d Chilling stress for 1 d； C2： 寒害脅迫2 d Chilling stress for 2 d； C3： 寒害脅迫3 d Chilling stress for 3 d； R1： 恢復(fù)培養(yǎng)1 d Recovery culturing for 1 d； R2： 恢復(fù)培養(yǎng)2 d Recovery culturing for 2 d； R3： 恢復(fù)培養(yǎng)3 d Recovery culturing for 3 d； R： 恢復(fù)培養(yǎng)2個月 Recovery culturing for 2 months.

由表1還可見：在恢復(fù)培養(yǎng)期間，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的Pn、Tr和Gs值有一定回升?；謴?fù)培養(yǎng)3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的Pn、Tr和Gs值顯著低于寒害脅迫前水平，而Ci值接近寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)2個月，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的Pn、Tr、Gs和Ci值基本上與寒害脅迫前水平差異不顯著。

比較而言，在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間，多數(shù)時間4個品種間的Pn、Tr、Gs和Ci值無顯著差異，僅少數(shù)時間各品種間的Pn、Tr、Gs和Ci值差異顯著；并且，多數(shù)時間品種‘RRIM600’的Pn、Tr和Gs值高于品種‘PR107’，而Ci值卻低于品種‘PR107’。

2.2 橡膠樹各品種葉片部分生理生化指標的比較

2.2.1 丙二醛含量和質(zhì)膜相對透性的比較 寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹各品種葉片丙二醛(MDA)含量和質(zhì)膜相對透性(RP)的比較見表2。由表2可見：在寒害脅迫期間，晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的MDA含量總體上升高；晴冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’，陰冷型寒害處理組4個品種的MDA含量以及晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的RP值基本上先升高后降低。寒害脅迫3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的MDA含量基本上高于寒害脅迫前(寒害脅迫0 d)水平，而其RP值卻顯著(P<0.05)高于寒害脅迫前水平。

由表2還可見：在恢復(fù)培養(yǎng)期間，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的MDA含量均高于寒害脅迫前水平，而品種‘PR107’和‘93-114’的MDA含量均低于寒害脅迫前水平；晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的RP值基本上高于寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的MDA含量以及4個品種的RP值基本上顯著高于寒害脅迫前水平，而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的MDA含量卻顯著低于寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)2個月，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的MDA含量和RP值基本上與寒害脅迫前水平差異不顯著，而品種‘PR107’和‘93-114’的MDA含量顯著低于寒害脅迫前水平，RP值卻顯著高于寒害脅迫前水平。

比較而言，在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間，多數(shù)時間4個品種間的MDA含量和RP值差異顯著。品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的MDA含量在寒害脅迫期間總體上顯著低于品種‘PR107’和‘93-114’，而在恢復(fù)培養(yǎng)期間卻總體上高于或顯著高于品種‘PR107’和‘93-114’；在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間，品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的RP值高于或顯著高于品種‘PR107’和‘93-114’。

時間2)Time2)丙二醛含量/(μmol·g-1) Malondialdehyde content質(zhì)膜相對透性/% Relative permeability of plasma membraneRRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114RRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114晴冷型寒害處理組 Sunny chilling injury treatment groupC08.61±0.55bcB7.78±1.65cA14.90±0.23aC13.54±2.54abB75.19±0.77aB53.53±0.16bF51.28±0.39cD43.85±0.34dEC19.62±1.60bAB10.20±1.39bA17.64±0.58aAB16.13±1.23aAB51.41±0.34bD62.21±0.57aE47.25±0.68dD48.84±0.22cDEC28.96±0.42bB9.83±0.98bA18.54±0.62aA17.97±0.90aA92.79±1.97abA94.27±1.38aA85.98±3.00cA87.45±0.96bcAC311.59±0.96bAB11.69±1.09bA16.54±0.07aBC13.73±0.32bB76.52±3.83aB88.03±0.99aB87.95±1.87aA77.42±6.06aBR110.61±0.32aAB8.31±1.32aA9.02±0.25aD9.69±0.24aC73.56±0.35aB48.83±0.39bG46.70±0.36cD47.28±0.23cDER211.42±0.93aAB11.61±0.46aA9.75±0.39abD8.67±0.56bCD65.97±1.02bC74.22±0.40aC50.68±0.13cD51.59±0.20cDR313.51±0.62aA10.71±0.12bA6.80±0.09cE5.69±0.57cD64.44±0.79aC67.29±1.49aD57.03±0.40bC60.15±1.40bCR9.44±2.91aB10.49±1.74aA9.70±1.20aD9.72±0.26bBC61.46±0.18aC53.26±0.80bF62.45±2.69aB63.62±0.44aC陰冷型寒害處理組 Cloudy chilling injury treatment groupC05.53±0.82cB5.40±0.52cD16.69±1.40aA10.44±2.72bAB49.16±0.34aC49.59±0.71aD46.34±0.65bD48.05±0.25abFC16.89±0.58dB8.86±0.65cBC16.78±0.66aA13.58±0.40bA49.18±0.42bC52.65±0.70aD49.42±0.49bCD51.93±0.09aEC27.12±0.51bB8.76±1.22bBC14.47±1.26aAB13.73±1.46aA86.94±1.26aA86.54±0.98aA84.99±0.92aA85.21±1.68aAC36.11±1.04cB8.04±1.33cBCD13.60±0.89aB10.81±0.50bAB83.01±2.24aA82.80±0.53aA84.28±0.33aA80.99±1.54aBR16.82±1.54bB10.81±0.90aB9.67±0.59abC7.08±0.36bBC47.98±3.03abC53.16±0.93aD46.56±0.28bD45.62±0.11bFR213.53±0.93aA14.48±0.87aA6.05±0.69bD7.40±0.37bBC56.64±3.48bB68.48±1.26aC49.70±0.16cCD51.02±0.34bcER311.95±0.85aA10.86±0.41aB6.05±0.69bD4.28±0.38bC62.60±1.47bB76.65±3.72aB56.98±0.46bB62.73±0.22bCR5.77±0.41aB6.53±0.84aCD6.46±0.53aD6.67±0.63aCD59.72±0.74aB53.54±0.92bD51.04±2.89bC55.60±1.28abD

1)同行中不同小寫字母表示同一指標在不同品種間差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same row indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different cultivars； 同列中不同大寫字母表示同一指標在不同時間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same column indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different times.

2)C0： 寒害脅迫0 d Chilling stress for 0 d； C1： 寒害脅迫1 d Chilling stress for 1 d； C2： 寒害脅迫2 d Chilling stress for 2 d； C3： 寒害脅迫3 d Chilling stress for 3 d； R1： 恢復(fù)培養(yǎng)1 d Recovery culturing for 1 d； R2： 恢復(fù)培養(yǎng)2 d Recovery culturing for 2 d； R3： 恢復(fù)培養(yǎng)3 d Recovery culturing for 3 d； R： 恢復(fù)培養(yǎng)2個月 Recovery culturing for 2 months.

2.2.2 可溶性糖和蔗糖含量的比較 寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹各品種葉片可溶性糖(SS)和蔗糖(Suc)含量的比較見表3。由表3可見：整個實驗期間，各品種的SS和Suc含量均呈波動變化。在寒害脅迫期間，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SS含量以及品種‘PR107’和‘93-114’的Suc含量基本上高于寒害脅迫前水平，并在寒害脅迫3 d顯著高于寒害脅迫前水平；而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的SS含量以及晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Suc含量則低于寒害脅迫前水平，并在寒害脅迫3 d總體上顯著低于寒害脅迫前水平。

由表3還可見：在恢復(fù)培養(yǎng)期間，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SS含量總體上高于寒害脅迫前水平，而品種‘PR107’和‘93-114’的SS含量總體上低于寒害脅迫前水平；晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的Suc含量總體上低于寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SS含量顯著高于寒害脅迫前水平，而其Suc含量以及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的SS和Suc含量總體上顯著低于寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)2個月，晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SS含量，陰冷型寒害處理組4個品種的SS含量和晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’的Suc含量顯著低于寒害脅迫前水平，其余晴冷型和陰冷型寒害處理組各品種的SS和Suc含量基本上顯著高于寒害脅迫前水平。

比較而言，在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間，多數(shù)時間4個品種間的SS和Suc含量差異顯著。

時間2)Time2)可溶性糖含量/(mg·g-1) Soluble sugar content蔗糖含量/(mg·g-1) Sucrose contentRRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114RRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114晴冷型寒害處理組 Sunny chilling injury treatment groupC013.66±0.59bC10.61±0.17cE15.08±0.39abB15.18±0.50aB30.41±0.74aA17.91±0.76cC22.55±0.78bC22.87±0.40bBC113.89±0.35bBC11.93±0.19cC11.90±0.12cC15.19±0.45aB26.07±3.45aAB22.41±0.68aB24.55±0.37aBC21.74±0.22aBCC214.82±0.23aAB13.64±0.03bB10.00±0.03dD11.44±0.03cD22.55±0.48bBC14.85±0.29cD30.43±1.55aA28.35±1.07aAC314.97±0.36aA15.20±0.15aA8.93±0.03cE11.75±0.16bCD17.13±0.45cD18.70±0.43cC25.99±0.56bB28.27±0.98aAR112.25±0.07aD8.97±0.16cG10.40±0.17bD10.44±0.16bE24.74±0.12aBC21.57±0.54bB17.56±0.16cD20.57±0.38bCDR213.30±0.18aC9.77±0.14dF10.40±0.15cD12.50±0.10bC24.85±0.12aBC14.77±0.27bD11.60±0.16cE15.15±0.19bER314.12±0.17aABC11.12±0.15cD7.35±0.43dF12.40±0.06bC20.16±0.27aCD17.18±0.49cC17.86±0.10bcD18.56±0.07bDR8.61±0.08cE9.02±0.21cG16.12±0.43bA17.90±0.37aA20.60±2.67aCD25.42±0.38aA23.42±2.28aBC26.26±1.11aA陰冷型寒害處理組 Cloudy chilling injury treatment groupC010.39±0.30cE10.47±0.09cD13.17±0.06aA 11.93±0.13bB19.84±0.46abB18.81±0.85abC20.06±0.31aDE18.02±0.49bDC112.30±0.36bBC12.41±0.22bB12.49±0.05bAB13.33±0.20aA24.66±2.02aA22.68±0.59aA22.39±0.81aCD15.67±0.54bDC211.85±0.06bC12.99±0.12aA9.75±0.13cBCD9.34±0.06dD14.72±0.22cC20.68±0.86bABC28.64±1.48aB26.48±0.40aBC313.29±0.09aA11.00±0.05aC11.58±2.40aABC11.10±0.16aC11.60±0.28bC11.00±0.12bE23.14±1.70aC20.81±0.45aCR111.79±0.12aC9.59±0.15bE9.58±0.14bCD9.19±0.07bD18.46±0.69aB19.70±1.11aBC17.51±0.39aEF11.82±0.12bER212.45±0.04aB9.61±0.17cE11.13±0.17bABCD8.58±0.03cE21.08±0.66aB15.75±0.28bD15.61±0.12bF9.49±0.26cER311.07±0.16aD11.34±0.13aC8.57±0.03cD9.53±0.07bD13.09±0.20cC7.81±0.12dF17.18±0.03bEF21.03±0.10aCR2.44±0.11cF2.74±0.06cF4.19±0.05bE4.88±0.14aF21.00±1.62cB21.71±0.86cAB36.91±1.02aA31.27±2.27bA

1)同行中不同小寫字母表示同一指標在不同品種間差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same row indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different cultivars； 同列中不同大寫字母表示同一指標在不同時間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same column indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different times.

2)C0： 寒害脅迫0 d Chilling stress for 0 d； C1： 寒害脅迫1 d Chilling stress for 1 d； C2： 寒害脅迫2 d Chilling stress for 2 d； C3： 寒害脅迫3 d Chilling stress for 3 d； R1： 恢復(fù)培養(yǎng)1 d Recovery culturing for 1 d； R2： 恢復(fù)培養(yǎng)2 d Recovery culturing for 2 d； R3： 恢復(fù)培養(yǎng)3 d Recovery culturing for 3 d； R： 恢復(fù)培養(yǎng)2個月 Recovery culturing for 2 months.

2.2.3 可溶性蛋白質(zhì)和脯氨酸含量的比較 寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹各品種葉片可溶性蛋白質(zhì)(SP)和脯氨酸(Pro)含量的比較見表4。由表4可見：在整個實驗期間，各品種的SP和Pro含量均呈波動變化。在寒害脅迫期間，陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’的SP含量以及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的Pro含量低于寒害脅迫前水平；而晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘云研73-46’、‘PR107’和‘93-114’的SP含量，以及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Pro含量基本上高于寒害脅迫前水平。寒害脅迫3 d，晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的SP含量以及陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Pro含量顯著高于寒害脅迫前水平；而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的Pro含量則顯著低于寒害脅迫前水平。

由表4還可見：恢復(fù)培養(yǎng)3 d內(nèi)，晴冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SP含量，陰冷型寒害處理組品種‘云研73-46’的SP含量，以及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Pro含量基本上高于寒害脅迫前水平；而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的SP和Pro含量則基本上低于寒害脅迫前水平?；謴?fù)培養(yǎng)2個月，晴冷型和陰冷型寒害處理組4個品種的SP含量以及晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘PR107’和‘93-114’的Pro含量顯著高于寒害脅迫前水平，而晴冷型和陰冷型寒害處理組品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Pro含量與寒害脅迫前水平差異不顯著。

比較而言，在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間，多數(shù)時間4個品種間的SP和Pro含量差異顯著。品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的SP含量在寒害脅迫期間總體上顯著低于品種‘PR107’和‘93-114’，而在恢復(fù)培養(yǎng)期期間高于或顯著高于品種‘PR107’和‘93-114’；品種‘RRIM600’和‘云研73-46’的Pro含量僅在寒害脅迫初期低于品種‘PR107’和‘93-114’，而在寒害脅迫2和3 d及恢復(fù)培養(yǎng)期間高于或顯著高于品種‘PR107’和‘93-114’。

時間2)Time2)可溶性蛋白質(zhì)含量/(mg·g-1) Soluble protein content脯氨酸含量/(μg·g-1) Proline contentRRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114RRIM600云研73-46Yunyan 73-46PR10793-114晴冷型寒害處理組 Sunny chilling injury treatment groupC09.35±0.21bAB10.36±0.19bC10.82±0.15bC12.86±0.95aB139.42±22.59bCD100.75±8.02bCD229.46±26.02aA201.87±9.76aBC19.69±0.68bAB12.06±0.15aA10.92±0.50abC10.53±0.23bC65.15±3.20bE139.54±30.17aBCD112.32±16.64abBC97.67±12.63abDC29.75±0.18cAB10.34±0.16cC14.79±0.13bB15.60±0.25aA177.48±22.67aC149.15±17.82aBC78.58±1.19bCD65.89±1.29cEC38.90±0.21cB10.38±0.19bC15.59±0.29aA14.92±0.16aA142.13±8.14aCD109.86±5.61bCD63.92±1.45cD125.87±15.16abCR110.52±0.58aA10.61±0.27aBC8.25±0.13bE8.31±0.24bDE190.78±43.34aC200.64±19.97aAB139.54±8.17aB127.97±9.55aCR29.94±0.22aAB10.05±0.22aC8.17±0.19bE8.74±0.16bD373.21±6.40aA232.54±33.07bA221.08±23.60bA137.08±5.12cCR310.35±0.25aA11.52±0.69aAB10.02±0.19aD10.81±0.44aC311.79±10.20aB253.35±13.71bA259.14±13.20bA247.19±4.14bAR7.56±0.13aC7.74±0.30aD7.42±0.13aF7.37±0.07aE98.53±5.13aDE84.86±5.56bD52.34±0.64cD56.65±0.96cF陰冷型寒害處理組 Cloudy chilling injury treatment groupC010.43±0.32bcA9.63±0.30cB11.88±0.36aB11.34±0.56abC90.40±1.69cD93.85±3.58cC220.22±13.10aA166.64±21.54bBC110.03±0.65bAB10.06±0.22bAB12.19±0.07aB11.65±0.21aC113.93±1.60cCD80.92±1.72dC201.87±6.77aAB149.77±5.29bBC29.07±0.27cB10.10±0.16bAB14.86±0.16aA14.95±0.14aB367.90±10.40aA198.91±32.65bB70.69±0.65cC57.52±0.93cCDC310.28±0.16cA10.27±0.26cAB15.24±0.25bA16.17±0.33aA167.87±37.62bBC271.46±22.76aA84.86±0.98cC78.45±1.07cCDR110.09±0.04aAB10.44±0.23aAB7.89±0.18bD8.11±0.09bEF166.03±17.41aBC108.38±5.46bC172.80±17.19aB94.71±2.56bCR210.14±0.28aAB10.66±0.42aA7.98±0.06bD8.59±0.24bE366.42±22.64aA302.49±21.55bA202.11±20.08cAB264.93±0.54bAR310.27±0.39aA10.60±0.10aA10.49±0.40aC9.90±0.21aD190.17±20.22bB201.50±10.78bB181.67±11.28bB288.70±26.33aAR7.56±0.17aC7.28±0.15aC7.33±0.07aD7.40±0.06aF93.36±4.45aD75.62±4.41bC52.96±0.54cC52.84±0.69cD

1)同行中不同小寫字母表示同一指標在不同品種間差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same row indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different cultivars； 同列中不同大寫字母表示同一指標在不同時間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same column indicate the significant (P<0.05) difference of the same index among different times.

2)C0： 寒害脅迫0 d Chilling stress for 0 d； C1： 寒害脅迫1 d Chilling stress for 1 d； C2： 寒害脅迫2 d Chilling stress for 2 d； C3： 寒害脅迫3 d Chilling stress for 3 d； R1： 恢復(fù)培養(yǎng)1 d Recovery culturing for 1 d； R2： 恢復(fù)培養(yǎng)2 d Recovery culturing for 2 d； R3： 恢復(fù)培養(yǎng)3 d Recovery culturing for 3 d； R： 恢復(fù)培養(yǎng)2個月 Recovery culturing for 2 months.

2.3 橡膠樹葉片各指標的主成分分析

基于晴冷型和陰冷型寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹各品種葉片光合氣體交換參數(shù)和部分生理生化指標的檢測結(jié)果進行主成分分析，結(jié)果見表5。由表5可見：前3個主成分的特征值均大于1，并且，前3個主成分的累計貢獻率為71.30%，說明前3個主成分可反映橡膠樹各指標的絕大部分信息。第1主成分中，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的載荷較高，分別為0.93、0.91和0.89；第2主成分中，蔗糖含量、胞間CO2濃度和脯氨酸含量的載荷較高，分別為0.76、0.68和-0.66；第3主成分中，丙二醛含量和可溶性糖含量的載荷較高，分別為0.63和0.62。

2.4 橡膠樹各品種耐寒性的綜合評價

根據(jù)上述主成分分析結(jié)果，獲得的第1主成分的擬合方程為Z1=-0.34X1-0.25X2-0.09X3-0.22X4+0.03X5-0.30X6+0.48X7+0.47X8-0.11X9+0.46X10，第2主成分的擬合方程為Z2=0.30X1+0.26X2-0.46X3-0.12X4+0.53X5+0.23X6+0.08X7+0.23X8+0.47X9+0.14X10，第3主成分的擬合方程為Z3=0.16X1+0.56X2+0.02X3+0.55X4+0.18X5-0.28X6+0.19X7+0.01X8-0.41X9+0.19X10。式中，X1為可溶性蛋白質(zhì)含量，X2為丙二醛含量，X3為脯氨酸含量，X4為可溶性糖含量，X5為蔗糖含量，X6為質(zhì)膜相對透性，X7為凈光合速率，X8為氣孔導(dǎo)度，X9為胞間CO2濃度，X10為蒸騰速率，Z1、Z2和Z3分別為第1、第2和第3主成分的得分。

表5寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹葉片光合氣體交換參數(shù)和部分生理生化指標的主成分分析

Table5PrincipalcomponentanalysisonphotosyntheticgasexchangeparametersandsomephysiologicalandbiochemicalindexesofleafofHeveabrasiliensis(Willd.exA.Juss.)Müll.Arg.duringchillinginjurystressandrecoveryculturingperiods

主成分Principal component載荷1) Load1)PnTrGsCiMDARPSSSucSPPro特征值Eigenvalue貢獻率/%Contribution rate累計貢獻率/%Cumulative contribution rate10.930.890.91-0.22-0.49-0.59-0.420.06-0.66-0.183.7737.7437.7420.110.200.340.680.370.33-0.170.760.44-0.662.1020.9558.6930.210.220.01-0.460.63-0.310.620.200.180.021.2612.6271.30

1)Pn： 凈光合速率 Net photosynthetic rate； Tr： 蒸騰速率 Transpiration rate； Gs： 氣孔導(dǎo)度 Stomatal conductance； Ci： 胞間CO2濃度Intercellular CO2concentration； MDA： 丙二醛含量 Malondialdehyde content； RP： 質(zhì)膜相對透性 Relative permeability of plasma membrane； SS： 可溶性糖含量 Soluble sugar content； Suc： 蔗糖含量 Sucrose content； SP： 可溶性蛋白質(zhì)含量 Soluble protein content； Pro： 脯氨酸含量 Proline content.

根據(jù)第1、第2和第3主成分的得分，計算晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下供試橡膠樹各品種耐寒性的綜合得分(Q)，計算公式為Q=(3.77Z1+2.10Z2+1.26Z3)/(3.77+2.10+1.26)，結(jié)果見表6。由表6可見：晴冷型寒害脅迫條件下各品種的Q值由高到低依次為‘RRIM600’、‘云研73-46’、‘93-114’、‘PR107’；陰冷型寒害脅迫條件下各品種的Q值由高到低依次為‘PR107’、‘云研73-46’、‘93-114’、‘RRIM600’。

表6晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下橡膠樹各品種耐寒性的綜合評價1)

Table6ComprehensiveevaluationoncoldtoleranceofeachcultivarofHeveabrasiliensis(Willd.exA.Juss.)Müll.Arg.undersunnyandcloudychillinginjurystressconditions1)

品種CultivarZ1Z2Z3Q排序Order晴冷型寒害脅迫條件下 Under sunny chilling injury stress condition RRIM6004.131.72-0.532.591 云研73-46 Yunyan 73-462.641.57-0.231.823 PR1071.650.880.821.284 93-1142.160.842.801.882陰冷型寒害脅迫條件下 Under cloudy chilling injury stress condition RRIM6004.211.08-2.012.194 云研73-46 Yunyan 73-464.421.45-1.882.433 PR1074.122.76-1.192.781 93-1143.871.98-1.052.442

1)Z1，Z2，Z3： 分別為第1、第2和第3主成分的得分 Scores of the first， the second, and the third principal components， respectively；Q： 綜合得分 Comprehensive score.

3 討論和結(jié)論

光合速率能夠直接反映植物光合系統(tǒng)的功能，指示植物光合系統(tǒng)的工作狀況，溫度和光照為其最主要的影響因子[15]。與許多研究結(jié)果[16-20]相似，隨著寒害脅迫時間的延長，供試橡膠樹各品種葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)和氣孔導(dǎo)度(Gs)持續(xù)下降，這是因為低溫改變了植物光合系統(tǒng)的組成成分，使葉片氣孔開度發(fā)生變化，從而影響植株的光合和蒸騰作用，進而使光合產(chǎn)物的運輸、轉(zhuǎn)化和累積等受阻，導(dǎo)致光合速率下降。在恢復(fù)培養(yǎng)期間，橡膠樹各品種的Pn、Tr和Gs值均有一定回升，表明恢復(fù)培養(yǎng)期間橡膠樹葉綠體內(nèi)的色素合成有所恢復(fù)，葉片光合作用不斷增強。總體來看，晴冷型寒害處理組橡膠樹各品種葉片的Pn、Tr和Gs值均低于陰冷型寒害處理組，說明適當遮光能夠緩解寒害對橡膠樹植株的傷害，增強植株的抗寒能力。

在寒害環(huán)境中，植物的細胞膜發(fā)生改變，細胞膜透性增大，一系列生理和代謝功能出現(xiàn)紊亂，如有機物運輸受阻、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累、活性氧大量產(chǎn)生、引起細胞氧化等[21-27]?？傮w來看，晴冷型和陰冷型寒害處理組橡膠樹各品種葉片的丙二醛(MDA)含量和質(zhì)膜相對透性(RP)在寒害脅迫3 d內(nèi)基本上高于寒害脅迫前(寒害脅迫0 d)水平，并在恢復(fù)培養(yǎng)期間有所恢復(fù)，且晴冷型寒害處理組各品種的MDA含量和RP值基本上高于陰冷型寒害處理組，表明遮光可緩解寒害對橡膠樹植株葉片細胞的傷害。從晴冷型和陰冷型寒害處理組橡膠樹各品種葉片的可溶性糖、蔗糖、可溶性蛋白質(zhì)和脯氨酸含量的變化幅度來看，品種‘RRIM600’在晴冷型寒害脅迫條件下耐性較強，而品種‘PR107’在陰冷型寒害脅迫條件下耐性較強；而品種‘云研73-46’和‘93-114’在晴冷型和陰冷型寒害脅迫條件下耐性居中。說明在寒害脅迫條件下橡膠樹各品種通過不斷啟動相應(yīng)的生理途徑來維持機體的代謝平衡[22]，呈現(xiàn)多系統(tǒng)的綜合生理反應(yīng)過程。

由于供試橡膠樹各品種葉片各指標在寒害脅迫及恢復(fù)培養(yǎng)期間變化各異，且各指標間的相關(guān)性不同，因此，采用單一指標很難全面且準確地反映各品種的耐寒性。為了更準確地分析各品種的耐寒性，作者采用主成分分析法對供試橡膠樹各品種進行了綜合評價，以期用較少的指標反映所有指標的絕大部分信息[28-30]，評價結(jié)果不僅能彌補單一指標分析結(jié)果的片面性，而且能更準確地反映實際情況。根據(jù)供試橡膠樹各品種的綜合得分，晴冷型寒害脅迫條件下各品種的耐寒性由強到弱依次為‘RRIM600’、‘云研73-46’、‘93-114’、‘PR107’，陰冷型寒害脅迫條件下各品種的耐寒性由強到弱依次為‘PR107’、‘云研73-46’、‘93-114’、‘RRIM600’。

云南省橡膠樹種植區(qū)大多為山地或盆地，因此，根據(jù)橡膠樹各品種對環(huán)境條件的要求進行宜地種植非常必要。在實際生產(chǎn)中，為了減少寒害對植株的傷害，建議根據(jù)橡膠樹各品種的耐寒性選擇合適種植地，其中，品種‘云研73-46’和‘93-114’在陽坡和陰坡均可種植，品種‘RRIM600’適宜種植在陽坡，而品種‘PR107’更適宜種植在陰坡。